(57)【要約】【課題】半導体素子の放熱特性に優れ且つ半導体素子に応力が発生することが防止された半導体装置を提供する。【解決手段】支持板の一方の主面に搭載されたチップと、支持板の縁部に配置された外部端子と、樹脂封止体とを備えており、チップの電極と外部端子の端部との間に連結端子が接続されている。連結端子は可撓性を有する接続部と、接続部に電気的に接続された放熱部とを有し、接続部の一方の端部と他方の端部がそれぞれチップの電極と外部端子の端部に固着されている半導体装置。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
放熱性を有する支持板と、該支持板の一方の主面に搭載された半導体素子と、前記支持板の一方の縁部に配置された複数のリード端子と、前記支持板の上面、前記半導体素子及び前記複数のリード端子の端部側を被覆する樹脂封止体とを備えた半導体装置において、
前記半導体素子の上面に形成された電極と前記リード端子の端部との間に導電性を有する連結端子が接続されており、該連結端子は可撓性を有する接続部と、該接続部に電気的に接続された放熱部とを有し、前記接続部の一方の端部と他方の端部がそれぞれ前記半導体素子の上面に形成された電極と前記リード端子の端部に固着されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記放熱部は前記接続部よりも肉厚に形成されており、且つ前記樹脂封止体の表面から露出していることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記接続部は、一対の脚部と、一対の脚部の間に段差部を介して形成された板状部とを有し、前記脚部の底面が前記半導体素子の上面に形成された電極と前記リード端子の端部に固着されており、前記板状部が前記放熱部の底面に固着されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の半導体装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、放熱特性を向上させた半導体装置に関し、詳細には、半導体素子の上面に形成された電極とリード端子の端部との間に接続された連結端子が放熱部を有し、半導体素子が発する熱を支持板と該放熱部を通じて放出させるように構成された半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パワートランジスタやパワーＩＣ等の電力用半導体装置においては、半導体素子の発する熱を樹脂封止体の外部に良好に放出させる必要がある。このため、下記特許文献１には、放熱性を有する支持板（底部プレート）に固着された半導体素子（半導体ダイ）の上面電極に、連結端子（ストラップ部材）の放熱部（上部プレート）を固着した半導体装置が開示されている。このような半導体装置によれば、半導体素子が発する熱を支持板と連結端子の放熱部を通じて樹脂封止体の外部に良好に放出でき、半導体装置の放熱特性が向上することが期待された。
【０００３】
上述のような半導体装置において放熱性を更に向上するためには、連結端子の放熱部を肉厚に形成し、この放熱部を樹脂封止体の表面に露出するのが望ましい。このような構造にするためには、樹脂封止体を周知のトランスファモールド法で形成する際に、放熱部をモールド金型の上型に形成されたキャビティーの上面に当接させなればならない。
しかし、トランスファモールドにおいては、金型のキャビティー外部に封止用樹脂が流出しないように、強く型締めして樹脂成型しなければならない。このため、放熱部がキャビティー上面に押され、この力が連結端子を通じて半導体素子に伝わり、半導体素子の電気的特性が劣化することがある。
【特許文献１】特開２０００−１１４４４５号
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、本考案の解決しようとする問題点は、放熱特性に優れ且つ半導体素子に応力が発生することが防止された半導体装置を実現することが困難であるという点である。
本考案は、上記の事情を鑑みてなされたものであって、半導体素子の発する熱を樹脂封止体の外部に良好に放出でき且つ半導体素子に応力が発生することも良好に防止された半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本考案は次のような半導体装置を提供する。
即ち、請求項１に記載の半導体装置は、放熱性を有する支持板と、支持板の一方の主面に搭載された半導体素子と、支持板の一方の縁部に配置された複数のリード端子と、支持板の上面、前記半導体素子及び前記複数のリード端子の端部側を被覆する樹脂封止体とを備えている。半導体素子の上面に形成された電極とリード端子の端部との間には導電性を有する連結端子が接続されており、連結端子は可撓性を有する接続部と、接続部に電気的に接続された放熱部とを有し、接続部の一方の端部と他方の端部がそれぞれ半導体素子の上面に形成された電極とリード端子の端部に固着されている。
【０００６】
請求項２に記載の半導体装置は、請求項１に記載の半導体装置において、放熱部が前記接続部よりも肉厚に形成されており、且つ樹脂封止体の表面から露出している。
【０００７】
請求項３に記載の半導体装置は、請求項１または２に記載の半導体装置において、接続部が、一対の脚部と、一対の脚部の間に段差部を介して形成された板状部とを有し、脚部の底面が半導体素子の上面に形成された電極とリード端子の端部に固着されており、板状部が放熱部の底面に固着されている。
【考案の効果】
【０００８】
本考案の半導体装置によれば、半導体素子の電極とリード端子を接続する連結端子が可撓性を有する接続部を備えており、この接続部がバネ作用を発揮して応力を緩和する機能を有する。即ち、放熱部に外部から押圧力等が印加されたときに、接続部が容易に撓むので、この押圧力等が接続部を通じて半導体素子に強く伝わることが防止される。この結果、半導体素子に応力が発生して電気的特性が劣化することがない。また、連結端子の放熱部が放熱体として良好に機能するため、半導体素子の発生した熱は接続部を通じて放熱部から良好に放出され、放熱特性に優れた半導体装置を実現することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の半導体装置によれば、放熱部が放熱体として有効に機能する為、さらに放熱特性が良好に得られる。また、請求項３に記載の半導体装置によれば、連結端子のバネ作用が良好に発揮され、半導体素子への応力伝達をより効果的に抑制することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
本考案の半導体装置の実施の形態について、図面を参照して以下に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本考案をダイオードに適用した実施例を示す。図１のダイオードは、リードフレーム１と、これに固着された半導体素子としてのダイオードチップ（以下「チップ」という）２と、リードフレーム１及びチップ２等を被覆する樹脂封止体３を有している。リードフレーム１は、リード端子としての外部端子４と、放熱板を兼ねる支持板５と、ガイドピン６とを有しており、周知のプレス加工によって一体的に形成されたものである。ここで、ガイドピン６は、樹脂封止体３を周知のトランスファモールドによって成型する際に、一対の上型と下型で挟持される部分である。即ち、トランスファモールド型を構成する上型と下型によって外部端子４とガイドピン６を挟持することで、支持板５をトランスファモールド型のキャビティ内に浮かせて配置した状態で樹脂成型ができる。
【００１２】
本実施形態では、樹脂封止体３をトランスファモールド成型した後に、ガイドピン６を引っ張り破断させているため、ガイドピンの先端は図示のように樹脂封止体の外周面よりも内側に位置している。なお、ガイドピン６を樹脂封止体３の外部で切断することもできる。また、外部端子４の少なくとも１本は支持板５に連結されているが、図１では支持板５から分離された外部端子のみを示している。チップ２は、図示は省略するが、上面と下面に電極（アノード電極とカソード電極）が形成されており、下面に形成された電極が支持板５に半田７を介して固着されている。したがって、支持板５はチップ２の下面電極と同じ電位になっている。
【００１３】
チップ２の上面電極と外部端子４とは、連結端子８によって電気的に接続されている。連結端子８は、本考案に従って可撓性を有する接続部としての端子部（脚部）９、段差部１０及びタブ接続部（板状部）１１と、該接続部に電気的に接続された放熱部としてのタブ１２を有している。本実施の形態では、接続部としての端子部９、段差部１０及びタブ接続部１１は周知のプレス成型で一体的に形成されたものであり、このタブ接続部に対して別体のタブ１２が溶接等によって固着されている。しかし、接続部としての端子部９、段差部１０及びタブ接続部１１と、放熱部としてのタブ１２とを一体的に形成することもできる。
【００１４】
接続部としての端子部９、段差部１０及びタブ接続部１１は、全体として細い帯状の平面形状を有している。また、両端に形成された一対の端子部９は平板状であり、その底面はそれぞれ外部端子４とチップ２の電極に半田１３を介して固着されている。タブ接続部１１も平板状であり、タブ接続部１１の一対の側面に接続されて上方に延伸する段差部１０を介して一対の端子部９に接続されている。このため、タブ接続部１１は、図１に示すように一対の端子部９よりも下側に変位している。
【００１５】
段差部１０は、上述のように一対の端子部９とタブ接続部１１を連結する部分であり、端子部９及びタブ接続部１１と相俟って応力緩和のバネ作用を良好に発揮する部分である。即ち、段差部１０は、タブ１２にその上下方向に力が印加されたときに容易に撓むことによって、タブ１２に加わった押圧力が段差部１０及び端子部９を通じてチップ２に加わることを良好に防止するものである。したがって、段差部１０は、端子部９及びタブ接続部１１よりも幅狭に形成することが望ましい。即ち、段差部１０の横幅を端子部９及びタブ接続部１１の横幅よりも狭くし、段差部１０を端子部９及びタブ接続部１１の幅方向の一部にのみ接続する形状とするのが望ましい。ただし、段差部１０の横幅をあまり狭くすると、チップ２で発生した熱をタブ１２に良好に伝達できずに放熱特性が低下する。したがって、段差部１０の横幅は、バネ作用と熱伝達効果の両方が良好に発揮されるように設定される。
【００１６】
タブ１２は、上述のように、チップ２から発生した熱を樹脂封止体３の外部に放出させる機能を有する。したがって、端子部９、段差部１０及びタブ接続部１１よりも肉厚の金属板によって形成されている。タブ１２は、円盤状或いは平板状の形状を有し、その一方の主面はタブ接続部１１に固着されており、他方の主面は肉薄の樹脂を介して樹脂封止体３の外部に露出している。なお、タブ１２は、樹脂封止体３の外部に直接的に露出するようにしてもよい。本実施の形態では、タブ１２を下側にしてリードフレームを配置し、タブ１２をトランスファモールド金型のキャビティ底面から若干浮かして樹脂成型している。このため、タブ１２の下面側には薄い樹脂膜が形成される。なお、タブ１２がキャビティ底面に接触するようにしても、上述のバネ作用によってタブ１２に加わった押圧力がチップ２に加わることは良好に防止される。
樹脂封止体３は、外部端子４の一部、チップ２、接続部としての端子部９、段差部１０及びタブ接続部１１、タブ１２、支持板５及びガイドピン６を被覆している。
【００１７】
上述した図１の半導体装置によれば、チップ２の電極と外部端子４を接続する連結端子８が可撓性を有する接続部を備えており、特に接続部を構成する段差部１０が端子部９及びタブ接続部１１と相俟って応力緩和のバネ作用を発揮する。このため、タブ１２に外部から押圧力等が印加されたときに、接続部が容易に撓み、この押圧力等が接続部を通じてチップ２に伝わることが抑制される。結果として、チップ２の電気的特性が劣化することが防止される。また、タブ１２が放熱体として良好に機能するため、放熱特性に優れた半導体装置を実現することができる。
【００１８】
図１は、本考案をトランジスタに適用した別の実施例を示す。本実施形態の半導体装置では、接続部を構成するタブ接続部１１が一対の端子部９よりも上方に変位しており、タブ１２が樹脂封止体３の上面に露出している。それ以外の構成は、図１の半導体装置と実質的に同じである。したがって、図１と実質的に同じ部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
この図２の半導体装置においても、図１の半導体装置と同様に、チップ２の電気的特性が劣化することが防止されると共に、放熱特性に優れた半導体装置を実現することができる。
【００１９】
本考案は、上述の実施例の形態に限られず、様々な変更が可能である。たとえば、接続部を全体として湾曲した板材として構成し、この湾曲接続部の頂部に放熱部を固着した構造とすることもできる。また、接続部としての端子部９、段差部１０及びタブ接続部１１を同じ幅で形成し、段差部１０に孔や切り欠け溝等を形成して応力緩和部分とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本考案は、ダイオード、トランジスタ等のディスクリート半導体装置の他、ハイブリッドＩＣやパワーＩＣ等の半導体装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本考案の実施形態に係るダイオードを示す断面図である。
【図２】本考案の実施形態に係るトランジスタを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    リードフレーム
２    チップ
３    樹脂封止体
４    外部端子
５    支持板
６    ガイドピン
７    半田
８    連結端子 
９    端子部（脚部）
１０  段差部
１１  タブ接続部（板状部）
１２  タブ（放熱部）
１３  半田
【図１】
0003126568.tif 000003
【図２】
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